核心概念
주계열 전 단계 별(PMS)의 채층 활동은 다이나모 과정뿐만 아니라 원시 행성계 원반으로부터의 질량 강착으로도 활성화될 수 있다.
摘要
주계열 전 단계 별의 채층 마그네슘 I 방출선 연구: 질량 강착의 영향
본 연구는 4개의 별 형성 영역과 7개의 이동 집단에 속한 64개의 G, K, M형 주계열 전 단계 별(PMS)의 채층 활동을 조사했습니다. VLT/X-shooter 및 VLT/UVES를 사용하여 얻은 고해상도 광학 스펙트럼을 분석하여 적외선 마그네슘 I (8807 Å) 방출선을 조사했습니다.
분광 분석 및 베일링 효과
약한 채층 방출선을 검출하기 위해 관측된 스펙트럼을 항성 광구 모델 스펙트럼과 비교하여 각 PMS 별의 대기 변수 (Teff 및 log g), 예상 회전 속도 및 베일링을 먼저 결정했습니다. 그 결과, 높은 베일링을 보이는 PMS 별들은 파장이 짧아짐에 따라 베일링의 양이 증가하는 경향을 보였습니다. 이는 강착 원반을 가진 별에서 흔히 나타나는 특징으로, 자외선 영역에서 최댓값을 갖는 높은 베일링은 강착 충격으로 가열된 광구 때문에 발생하는 것으로 알려져 있습니다.
채층 방출선 분석: 칼슘 II 와 마그네슘 I
PMS 별 스펙트럼에서 광구 모델 스펙트럼을 뺀 후 마그네슘 I 방출선이 검출되었습니다. 베일링이 없는 PMS 별의 경우 마그네슘 I 방출선의 강도는 비슷한 로스비 수를 가진 영년 주계열성(ZAMS)의 강도와 비슷했습니다. 이러한 별들의 마그네슘 I 방출선은 ZAMS 별에서와 유사한 다이나모 과정에 의해 형성된 것으로 생각됩니다.
질량 강착의 영향
반면, 베일링이 있는 PMS 별은 동일한 로스비 수를 가진 ZAMS 별보다 강한 마그네슘 I 방출선을 보였습니다. 이러한 별들은 원시 행성계 원반을 가지고 있으며, 이 원반에서 발생하는 질량 강착이 광구 근처에 충격을 발생시켜 채층을 가열하는 것으로 생각됩니다.
연구 결과의 의의
본 연구는 PMS 별의 채층이 다이나모 과정뿐만 아니라 질량 강착에 의해서도 활성화될 수 있음을 시사합니다. 또한, 빠르게 회전하는 PMS 별과 ZAMS 별의 활동을 조사하는 데 마그네슘 I 채층 방출선을 새롭고 효과적인 방법으로 사용할 수 있음을 제시합니다. 특히, 칼슘 II 방출선은 로스비 수에 대한 R'의 포화 때문에 질량 강착이 활발한 PMS 별에서 강한 방출선을 보인다는 결론을 강력하게 뒷받침하지 못했던 반면, 마그네슘 I 방출선은 활동적인 천체의 채층 활동을 평가하는 데 더 적합한 것으로 밝혀졌습니다.
統計資料
연구 대상은 4개의 별 형성 영역과 7개의 이동 집단에 속한 64개의 G, K, M형 주계열 전 단계 별(PMS)입니다.
VLT/X-shooter 및 VLT/UVES를 사용하여 고해상도 광학 스펙트럼을 얻었습니다.
스펙트럼 분석에는 적외선 마그네슘 I (8807 Å) 방출선이 사용되었습니다.
베일링이 없는 PMS 별의 마그네슘 I 방출선 강도는 비슷한 로스비 수를 가진 ZAMS 별의 강도와 유사했습니다.
베일링이 있는 PMS 별은 동일한 로스비 수를 가진 ZAMS 별보다 강한 마그네슘 I 방출선을 보였습니다.
引述
"The Mg I emission lines in PMS stars with no veiling are comparable to those in zero-age main-sequence (ZAMS) stars if both types of stars have similar Rossby numbers."
"The Mg I emission lines in these PMS stars are thought to be formed by a dynamo process similar to that in ZAMS stars."
"In contrast, the Mg I emission lines in PMS stars with veiling are stronger than those in ZAMS stars."
"These objects are believed to have protoplanetary disks, where mass accretion generates shocks near the photosphere, heating the chromosphere."